基于双向压电控制器的带分布参数体系地震响应控制

针对带分布参数智能隔震结构,设计出隔震与控制功能于一体的双向滑动压电变摩擦控制装置,该控制装置可以在两个垂直方向滑动产生控制力,同时具有隔震的功能。进一步推导出设置双向滑动压电变摩擦控制装置控制力与输入电压的关系方程。结合双向滑动压电变摩擦控制装置产生控制力的条件,推导出适用于双向滑动压电变摩擦控制装置的半主动控制算法。最后将该控制装置与基于全维状态观测器的序列最优模态控制算法的半主动控制算法结合,用于带分布参数隔震体系的智能控制,仿真结果表明,该控制系统具有良好的控制性能。     

Multi-objective variance control of structural vibration

A procedure for the design of state feedback controller for seismic-excited structures is presented in this paper.The external exciting-controlled structure-control system was simulated using state space model.Based on the convex optimization technology and variance control theorem,the general expression of linear matrix inequalities (LMIs) for state feedback controller with closed-loop poles and the steady variance responses constrained were deduced,in which the poles and variance response of system were guaranteed to satisfy certain constraints assigned in advance.LMI Toolbox of MATALB was employed for optimizing the state feedback controller.At last,a three-story simple lumped mass shear model was used to demonstrate the effectiveness and superiority of the proposed method.     

基于能量法的TMD参数优化设计

以主结构在整个地震过程中吸收的能量值最小作为优化准则,考虑了主结构阻危的影响,通过非线性规划的数学方法得出TMD的最优频率比和最优阻尼比,并采用最小二乘法拟合出相应设计参数的数学表达式,提出了在地震随机作用下,基于能量法的TMD参数优化设计方法,并进一步分析了TMD质量比、阻尼比、频率比与主结构能量的影响关系。数值模拟结果表明,该方法与传统设计方法比较,主结构吸收的能量更小。     

高性能低造价隔震支座力学性能简化计算方法

提出一种适用于经济欠发达地区的高性能低造价隔震支座,该支座采用工程塑料板代替传统橡胶隔震支座中的钢板制成,传统隔震支座的理论公式不再适用,必须通过柔性加劲层隔震支座理论求解,其解析表达式运算复杂,不便于工程应用。作者提出一种简化计算方法用于计算该型隔震支座在压缩和纯弯曲状态下的强度、刚度与应力值。引入加权残值法,求解基于柔性加劲层隔震支座理论的橡胶层应力的平衡方程。根据精度要求,通过试算选取合适的试函数,求解高性能低造价隔震支座在压缩和纯弯曲状态下橡胶层应力的简化解,进一步推导出隔震支座的应力分布、压缩刚度、弯曲刚度以及极限压缩应力的简化公式。引入隔震支座特征参数,通过参数分析发现简化公式的误差随着隔震支座长宽比和特征参数的增加而增加,进而给出简化公式的适用范围。最后选取不同长宽比和特征参数的四组典型的高性能低造价隔震支座试件进行系统的力学性能试验。结果表明对于常用的方形和条形隔震支座,简化公式求解竖向刚度的误差总体上与解析公式相近,验证了简化公式的准确性与简化计算方法的合理性。该方法可推广至采用任意几何形状和其他加劲材料的隔震支座力学性能的简化计算,有利于高性能低造价隔震技术在经济欠发达地区的推广应用。     

淤泥质土中沉管灌注桩的缩颈机理和施工对策

本文从探讨沉管灌注桩缩颈的机理入手，在理论计算推证的基础上，得出施工操作的有关参数；最后为避免桩身出现缩颈提出了施工技术对策。     

基础隔震体系的阻尼分析和优化

本文作者给出了抗震结构基础隔震体系设计的一种新的实用简化模型,用这个模型,可获得基础和上部结构响应与各类参数之间的关系。这些参数包括上部结构固有频率,隔震垫的刚度和阻尼,及地震卓越周期等等,进而获得了全频域内的最佳阻尼表达式,算例说明,本文方法可靠、精确、实用、简易、能够用于基础隔震体系的工程设计中。     

土木工程专家系统的应用和发展趋势

从专家系统的定义、组成、特点以及专家系统和一般计算机程序的区别、专家系统的开发与应用等方面介绍了专家系统的基本原理。阐述了专家系统在项目评估、诊断、决策和预测、建筑设计及优化、项目管理、施工技术以及一些特殊领域的应用。对土木工程领域专家系统的研究成果和应用情况进行总结和归纳,分析了现有土木工程专家系统存在的几个问题。在此基础上展望了专家系统在土木工程领域的应用和发展趋势,可以预见随着计算机应用的日益普及,专家系统在土木工程领域将有更为广阔的发展前景。     

房屋隔震体系的研究与应用

介绍了隔震技术在中国的研究进展与工程应用现状;阐述了一些典型的试验分析与研究成果,包括橡胶隔震支座力学性能试验与隔震房屋振动台模型试验的成果;列举了典型的隔震应用实例,特别是当今世界上最大的混凝土房屋隔震项目;分析了中国的隔震技术规程,以及几种隔震层所在位置不同的隔震结构体系;讨论了隔震结构目前存在的一些问题与未来中国隔震房屋的发展趋势。     

地震作用下全浮漂大跨斜拉桥耗能减震控制研究

以某实际全浮漂大跨斜拉桥为研究应用对象,探讨了全浮漂大跨斜拉桥阻尼器的布置原则,考虑桩-土的相互作用,建立了全桥空间有限元分析模型,针对该非比例阻尼体系,通过基于应变能理论的振型阻尼分别考虑上部结构阻尼、下部结构阻尼和阻尼器阻尼,从而实现结构不同部分不同阻尼引入到有限元分析模型。然后进行了粘滞阻尼器参数优化,得到了最优阻尼系数和最优阻尼速度指数,并进行减震效果分析。研究结果表明：采用粘滞阻尼器可有效控制结构的地震响应,主塔顶位移、主梁位移和主塔底弯矩分别减小为普通全浮漂体系的60.4%、56.7% 、71.8%,各个桥墩支座位移减震效果;随着阻尼系数增加和阻尼速度指数的减小,梁端位移、塔顶位移和阻尼器位移减小,主塔墩底弯矩单调减少,当达到阻尼系数增加和阻尼速度指数的减小到一定值时主塔墩底弯矩控制效果基本稳定。     

夹层橡胶隔震支座长期力学性能及耐火性能试验研究

对我国生产的直径３００ｍｍ的夹层橡胶隔震支座（铅芯及非铅芯两种类型）进行了长期力学性能及耐火性能试验研究。首先,研究了隔震支座的基本力学性能。其次,对隔震支座频率、温度、压力、大变形等相关性能进行了试验研究。隔震支座的长期性能研究则针对隔震支座在使用期限６０年后（建筑物的寿命通常定为５０年）的力学性能进行了热老化及徐变试验,结果表明隔震支座在使用期限内其力学性能稳定。最后,对隔震支座进行了耐火性能研究。